Arbetet startade med uppstartsmöte tillsammans med Fouad Ketari hos Skanskas kontor i Borlänge. Fouad arbetar som projektör hos Skanska och har varit med och projekterat dagvattensystemet till bostadsområdet i Gunsta. Under mötet pratades det igenom hur dagvattensystemet är tänkt att fungera och det preciserades även vad undersökning skulle resultera i. Dagvattensystemet behövde en beskrivning för hur det omhändertar dagvattnet lokalt, en underhållsplan och ett specifikt dimensioneringsförlag på håltagning och dagvattenmagasin. Skanska var även intresserade i hur brunn och magasin kunde förbättras med avseende på underhåll.
För att komma fram till önskat resultat så kom det överens om att teoristudier skulle i huvudsak ske med hjälp av Svenskt Vattens publikationer kombinerat med Skanskas interna beskrivningar och beräkningsmetoder. Beräkningsmetoderna skulle gås igenom tillsammans med Fouad för förtydligande och vägledning.
Teoristudier skulle genomföras och skulle kompletteras med ett studiebesök vid området. Arbetet inleddes med att gå igenom Skanskas underlag för
examensarbetet [49]. Här skapades en första bild och förståelse av hur man inom Skanska arbetar med dagvatten. Under hela arbetet genomfördes handledningar med handledare från Högskolan Dalarna och Skanska för vägledning av arbetet.
3.1. Redogörelse för dagvattensystemet
Det genomfördes en teoristudie för hur man hos Svenskt Vatten rekommenderade att omhänderta dagvattnet lokalt. Bakomliggande fakta till olika system och komponenter samlades in [53, 54]. Därefter genomfördes ett studiebesök i Gunsta där systemet granskades tillsammans med platschef och projektör hos Skanska.
Genom att jämföra Skanskas underlag för examensarbete, insamlad information från Svenskt Vattens publikationer och information från studiebesöket kunde vårt resultat sammanställas.
3.2. Underhållsplan
Systemet sågs igenom med tillhörande komponenter. Teoristudier om
underhållsmetoder för systemdelarna genomfördes för olika komponenter och tänkbara problem sammanställdes. Teoristudier gjordes baserat på Svenskt Vattens publikationer [53, 54] och webbaserad information från leverantörer och
entreprenörer av dagvattensystem. Att använda sig av leverantörer och entreprenörer gjordes för att arbetet skulle vara källkritiskt som styrker
undersökningens trovärdighet. Efter teoristudier kunde resultatet sammanställas till en underhållsplan med tillhörande diskussion.
38 3.3. Dimensioneringsmetoder
Arbetet inleddes med en genomgång av arbetsgången för dimensionering av håltagning och magasin. Genomgången genomfördes över telefon med Fouad Ketari och behandlade beräkningsmetoderna ur P90 [50] och P110 [51] [52]
tillsammans med Skanskas interna underlag för examensarbete [49]. Arbetet begränsades till att hantera endast en brunn så en lämplig brunn valdes ut på området. En inmätning av det område som lutade mot brunnen gjordes med hjälp av Autocad och ett dimensionerande flöde kunde sedan beräknas till brunnen som därefter kunde användas till att beräkna håltagning och magasinvolym till brunnen.
Samtliga beräkningar redovisades och sammanställdes i Mathcad.
3.3.1 Dimensionerande flöde
För att kunna dimensionera håltagning till dagvattenbrunnen så krävs det att ett dimensionerande dagvattenflöde till brunnen beräknas. Det dimensionerade dagvattenflödet beräknades med Rationella metoden [50], där följande parametrar spelar in.
- Arean på avrinningsområdet
- Avrinningsområdets totala avrinningskoefficient.
- Områdets dimensionerande regnintensitet - Klimatfaktor [50].
3.3.2 Håltagning
När det dimensionerande dagvattenflödet beräknats så beräknades fyra olika förhållanden på håltagningar.
Håltagning med:
- Vassa kanter - Runda kanter
- Vassa kanter med rör mot flödesriktningen.
- Utstickande rör mot inkommande flöde.
Olika utformning av håltagningen ger olika storlek på utloppsdiametern [49].
3.3.3 Magasin
För att beräkna erforderlig magasinvolym så spelade följande parametrar in:
- Z-parametern - Hårdgjord areal
- Tillåten avtappning från brunnen - Regnets återkomsttid [48].
Tillåten avtappning är olika beroende på kommuners krav, det sattes till 50 l/s i samråd med Skanskas projektör [49].
39 3.4. Förslag på brunnar
Det huvudsakliga problemet med dagvattenbrunnen var att håltagningen täpptes igen. Detta framgick under studiebesöket och är något som Skanska hoppas finna en lösning på i framtiden. En intervju med Fouad gjordes och det framgick svårigheter i hur man ska tömma magasinet från föroreningar. En teoristudie genomfördes i Svenskt Vattens publikationer [54] tillsammans med webbaserad information och olika underhållsmetoder för brunnar och magasin granskades.
Olika förlag på brunnar och magasin kunde muntligt diskuteras och tre förlag kunde sammanställas. Förlagen på brunnar redovisades i Autocad tillsammans med våra dimensioneringar. Förslagen redovisades även med förklaringar och diskussioner.
● Litteratur som användes i undersökningen
- Som underlag för Skanskas framtagna dagvattensystem användes:
[49] Undersökning av LOD-anläggning, Examensarbete underlag. F.Ketari.
(2018)
- Som dimensioneringsunderlag så används:
[50] Dimensionering av allmänna avloppsledningar, publikation P90.
Svenskt Vatten AB. Stockholm, 2004. http://www.svensktvatten.se/
[51] Dimensionering av avloppssystem, publikation P110, del-2. Svenskt Vatten AB. Stockholm, 2016. http://www.svensktvatten.se/
- Som underlag för policy och funktionskrav används:
[52] Avledning av dag- drän, och spillvatten, publikation P110, del 1.
Svenskt Vatten AB, Stockholm 2016. http://www.svensktvatten.se/
- Som underlag för nederbördsdata så används:
[53] Nederbördsdata vid dimensionering och analys av avloppssystem, Publikation P104. Svenskt Vatten AB. Stockholm. 2011.
http://www.svensktvatten.se/
- Som underlag för råd vid planering och utformning används:
[54] Hållbar dag- och dränvattenhantering. Publikation P105. Svenskt vatten AB. Stockholm 2011. http://www.svensktvatten.se/
● Webbaserad Information
Information som behövs utöver den information vi får av Svenskt Vattens handböcker söks upp på internet och inkluderar information från leverantörer av dagvattensystem och erfarna entreprenörers hemsidor.
● Handledningar, Ove Sundmark, Högskolan Dalarna. För avstämning och vägledning.
● Handledningar, Fouad Ketari, Skanska Väg och Anläggning Mellan Sverige. För avstämning och vägledning.
40
● Studiebesök har genomförts i Uppsala, Gunsta 12/4 - 2019 vid Skanskas platskontor.
● Följande personer intervjuas:
Fouad Ketari, projektör vid Skanska. Fouad är ansvarig projektör för arbetet och är den som genomfört projekteringen av området i Gunsta och valdes därför ut för intervju till vår undersökning. Han bedömdes vara den som har mest information om Skanskas dagvattensystem. Intervjun
genomfördes för att förtydliga hur det undersökta området ser ut i verkligheten. Intervjun redovisar för hur funktion och underhåll av dagvattensystemet fungerar idag. För frågeställning se bilaga 4.
● Redovisning av formler och beräkningar används programmet Mathcad.
Uppställningar och beskrivningar redovisas som figurer i rapporten tillsammans med dimensioneringsberäkningar
● Sektionsritningar av brunnar och magasin redovisas i Autocad.
41 3.5. Beskrivning av området
Figur 3.1. (Ketari. F. Skanska. Examensarbete underlag. LOD-anläggning. (2018) Hämtad 2019-04-10).
Området som undersöks är beläget i Gunsta, ett område utanför Uppsala, (Se bilaga 4). Exploateringsområdet bebyggs med flerfamiljshus med tillhörande dagvattensystem. Dagvattensystemet består av lutande grönytor, makadamfyllda svackdiken och stenkistor utrustade med fördröjningsbrunnar. Området bestod av åker och skogsmark innan exploateringen och har nu bebyggts med ytor i form av tak, parkeringar och gräsmattor. För att få ansluta områdets dagvattensystem till det kommunala systemet så krävs det att avrinningen efter det exploaterade området är lika stort som före exploateringen. För att detta ska vara möjligt så krävs det att man klarar av att fördröja dagvattnet i området. Projekteringsenheten som planerar arbetet försöker lösa detta efter följande riktlinjer.
→ 1) Vatten från hårdgjorda ytor rinner först till svagt lutande gräsytor.
→ 2) Från gräset samlas vattnet i stenkistor eller svagt lutade makadamdiken med dräneringsledning i botten.
→ 3) Dräneringsledningen ansluts till en dimensionerad stenkista som släpper på vatten in i en dagvattenbrunn med ett strypt flöde. Därefter skickar brunnen på ett begränsat flöde vidare till det kommunala systemet.
42 3.6. Bilder från studiebesöket
För att tydliggöra hur området ser ut har bilder från området i Gunsta tagits.
Bilder som tagits under studiebesöket i Gunsta presenteras nedan se Figur 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6 och 3.7.
Figur 3.2 (Qvicker.J.Högskolan Dalarna.(2019).
Dagvattenbrunn i stenkista av makadam på grönområde mellan bostäder.
Mark svagt lutandes mot stenkista.
Figur 3.3 (Qvicker.J.Högskolan Dalarna.(2019).
Uppbyggnad av stenkista kring brunn.
43 Figur 3.4 (Qvicker.J.Högskolan Dalarna.(2019))
Dagvattenbrunn på grönområde med intilliggande hårdgjord yta.
Figur 3.5 (Hassan.A.Högskolan Dalarna.(2019)) Inifrån en dagvattenbrunn
Figur 3.6, (Qvicker.J.Högskolan Dalarna.(2019))
Bäck med dagvatten från området mot kommunal damm. (Vattenspegel)
44 Figur 3.7 (Qvicker.J.Högskolan Dalarna.(2019))
Brunnar uppsatta på området.
45 3.7. Intervju med Fouad Ketari
(Frågeställningar, se (bilaga 4).
I dagsläget finns det inga planerade underhållsåtgärder för dagvattensystemet i Gunsta. Det finns möjlighet att spola håltagningen mellan brunn och magasin om slamm skulle orsaka ett stopp. I dagsläget finns det ingen möjlighet att slamsuga magasinet. Detta för att det saknas metoder för denna åtgärd. Hela anläggningen i Gunsta planeras ha en livstid på minst 10 år, åtgärder planeras att vidtas om problem skulle uppstå i systemet under brukstiden. Den som ansvarar för systemet är den förening som övertar och förvaltar området. Kontroller och
underhållsåtgärder ansvarar förvaltande förening för. Framtida förväntade problem planeras att vara slam i håltagning mellan dagvattenmagasin och dagvattenbrunn.
Under intervjun framkom det att i dagsläget finns det ingen exakt arbetsgång för hur håltagningen i dagvattenbrunnen ska utföras. Det finns ingen exakt anvisning på hur stor håltagning ska vara mellan magasin och brunn eller var håltagningen ska vara. Utförandet ser idag ut så att man borrar flertalet utspridda mindre hål mellan brunn och magasin istället för en stor dimensionerad håltagning. Detta menas vara en bristfällig lösning då små hål lättare täpps igen av slam.
46
4. Resultat
4.1. Området med LOD
Området (Figur 4.1) som bebyggs är ett område beläget i Gunsta i Uppsala kommun. Detaljplanen visar 12 byggnadskroppar med sex bostadshus och sex stycken förrådsbyggnader. Områdets dagvattensystem ser vi med
sammankopplade dagvattenledningar tillsammans med stenkistor med tillhörande dagvattenbrunnar. Större delen av området är av hårdgjorda ytor i form av
takbeläggningar och asfaltsplaner. Mjuka ytor ser vi som grönytor mellan huskropparna. Området är höjdsatt så att byggnader ligger högt och att vatten rinner av hårdgjorda ytor mot mjukgjorda ytor.
Vid det genomförda platsbesöket så kunde en visuell och muntlig presentation av området göras. Med hjälp av teoristudier och presentation kunde en redogörelse för området redovisas.
I området har man löst dagvattenhanteringen på följande metoder:
→ 1) Svagt lutande parkeringar leder vattnet till grönytor eller makadamdiken.
- Takavvattning i form av stuprör rinner ut på ränndalar och vidare till grönytor mellan huskroppar.
→ 2) Grönytor och diken infiltrerar, sedimenterar och fördröjer dagvattnet.
→ 3) Dräneringsrören i makadamdiken ansluts till stenkistor med tillhörande dagvattenbrunnar av kupolbrunn.
- Grönytor lutar mot stenkistor och vattnet rinner direkt in i stenkistan som tillåter att vattnet sedimenterar ytterligare.
Vidare transporteras vattnet från stenkistan till brunnen genom en håltagning vid stenkistans botten med ett begränsat flöde. Flera stenkistor och magasin placeras ut på området tillsammans med tillhörande brunnar. Hur många brunnar som placeras ut beror på områdets dimensionerande dagvattenflöde som brunnarna ska
omhänderta. Genom brunnens tömningshål så skickas vatten vidare till en gemensam recipient för området. Recipienten leder sedan vidare vattnet till en kommunal damm några hundra meter från området.
47 Figur 4.1 (Ketari. F. Skanska. Examensarbete underlag. LOD-anläggning. (2018))
Översiktsplan över området i Gunsta, Uppsala.
48 4.2. Underhållsplan:
För ett fungerande LOD-dagvattensystem så krävs det att systemet får regelbunden tillsyn och underhåll. Nedan redovisas kända underhållsbehov.
Gräsytor:
Regelbunden tillsyn av höjden på gräsytor i anslutning till asfaltsytor. Vid för hög nivå på mjuka ytan kommer transporten av vatten från hårdgjorda ytor till mjuka ytor att hindras. För att underhålla detta så krävs det att gräs skärs bort och att jord grävs bort. Detta sker med några års mellanrum eller vid behov. Vertikalskärning av gräsytor bör genomföras med några års mellanrum för att infiltrationsförmågan ska bevaras.
Hårdgjorda ytor:
Avlagringar på asfaltsytor bör avlägsnas för att inte förorena det avrinnande dagvattnet. Sopmaskin och vakuummaskin används för att rengöra ytorna. Detta ska göras vid behov vid de trafikerade delarna av asfaltsområdet.
Dagvattenledningar:
Regelbunden kontroll av dagvattenledningarna ska göras för att inte flödet av dagvatten ska reduceras.
Vid behov ska högtrycksspolning användas för att rengöra väggarna i rörgångarna. Frigjort material sugs efteråt upp av en slamsug.
Brunn:
Regelbunden tillsyn görs för att bedöma behovet av underhåll.
Slam och grus ska avlägsnas från brunnen regelbundet för att inte in och utlopp skall täppas igen. Slamsugare används för att tömma brunnen från orenheter. Fast slam och sand frigörs med spolning av vatten.
- Sandfång: Då fånget är fullt töms det för att kunna fortsätta avlägsna föroreningar.
-Filter: Beroende på hur utsatt brunnen är för föroreningar bör ett dagvattenfilter bytas ut mellan en ett till fyra års period.
- Brunnskorg måste regelbundet kontrolleras och tömmas.
Stuprör:
Årlig tillsyn sent på hösten för kontroll.
Underhålls med rengöring av rötangrepp och löv. Vid frostskador ska reparationer vidtas.
Dagvattendammar:
Sedimenterat material ska samlas upp av underhållsfordon vid behov.
49 4.3. Dimensionering
4.3.1 Områdets avrinningskoefficient.
Avrinningskoefficient till området som påverkade den utvalda dagvattenbrunnen beräknades till 0,5. Se bilaga 5.
4.3.2 Dimensionerande dagvattenflöde till brunnen.
Tillsammans med områdets uppmätta areor och de olika marktypernas
avrinningskoefficienter så beräknades det dimensionerade dagvattenflödet till dagvattenbrunnen. Det dimensionerade dagvattenflödet till brunnen blev 4,4 l/s.
Se bilaga 6.
4.3.3 Dimensionering av håltagning mellan stenkista och brunn.
Dimensionerade håltagningar.
Håltagning 1 Sharp Edge: 5,9 cm håltagning Håltagning 2 Rounded Edge: 4,7 cm håltagning.
Håltagning 3 Sharp Edge/ Short Tube: 5,2 cm håltagning.
Håltagning 4 Plugged Short Tube: 6,5 cm håltagning.
Figur 4.2 (Ketari. F.Skanska, Internal Information, LEED-6.1(2010). Se bilaga 3.
Hämtad 2019-05-21) Olika håltagningar. Se bilaga 7.
4.3.4 Dimensionering stenkista/magasinvolym.
Erforderlig volym vatten som ska magasineras på området blir 2 m3 vatten.
Makadam har en hålrumsprocent på 25 % och ger detta en erforderlig volym av makadam i området till 8 m3. Se bilaga 8.
50 4.4. Förslag på brunnar
4.4.1 Förslag 1
Se förslag i figur 4.3. Dagvattenbrunnen förses med ett brunnsfilter i utloppet och konstrueras med ett sandfång i botten på brunnen och skyddsnät vid inlopp.
Håltagning mellan magasin och brunn dimensioneras till en diameter på 6,5 cm, 4.4.3. Omkringliggande magasin dimensioneras till 8 m3.
Figur 4.3, Brunn och magasin med filter vid utlopp.
51 4.4.2 Förslag 2
Se förslag i figur 4.4. Dagvattenbrunnen förses med en extra håltagning mellan magasin och brunn. Placerad mellan nedre håltagning och övre håltagning.
Konstrueras med ett sandfång i botten av brunnen och med skyddsnät vid inloppen. Håltagning mellan magasin och brunn dimensioneras till 6,5 cm i diameter. Omkringliggande magasin dimensioneras till 8 m3.
Figur 4.4 Brunn och magasin med tre håltagningar och skyddsnät.
52 4.4.3 Förslag 3
Se förslag i figur 4.5. Brunnar har försetts med tre håltagningar för intag vad dagvatten i brunnen. Rör ansluts till håltagningar som sammankopplas med ett spolningsrör. Ett brunnsfilter monteras mot håltagningarna mot magasin och en brunnskorg monteras i brunnens topp. Skyddsnät monteras vid intag av dagvatten.
Rören som monteras till håltagningarna dimensioneras till en dimension på 6,5 cm och det omkringliggande magasinet dimensioneras till 8 m3.
Figur 4.5 Brunn och magasin med spolningsrör, filter, håltagningar och skyddsnät.
53
5. Diskussion
Under de senaste 15 åren har man börjat arbetat för att lyfta upp dagvattenfrågan.
Ett framtida varmare klimat medför en förväntad ökad nederbörd. Man förväntar sig en ökning av korttidsnederbörd och det så kallade 10-årsregnet att öka med 10
% fram till 2050 och 25 % fram till 2100 [8]. Denna ökning av nederbörd kommer att ställa högre krav på hur vi omhändertar dagvatten vid bebyggelse av nya bostadsområden. När vi exploaterar nya områden med byggnader, parkeringar, gator och andra hårdgjorda ytor så skapar vi en förändring i området. Området som ofta består av åker, skogsmark och andra mjuka ytor utsätts för en rubbad balans i dess naturliga kretslopp, då avrinningen från området höjs, infiltrationen av vatten reduceras och grundvattennivån riskerar att påverkas. Kraven vid uppförandet av nya system ställs så att skador på anläggningar och fastigheter skall minimeras, dagvattenflöden ska reduceras, plats ska finnas för eventuella översvämningar, man ska kunna ta hand om skyfall i ytliga system för att inte det ska skada anläggningar och byggnader och vattnet som omhändertas ska renas så väl att det godkänns att skickas vidare till recipient och senare vidare till kommunala system.
5.1. Området med LOD
Systemet i området använder sig av LOD. Det vill säga att man försöker ta hand om dagvatten lokalt i det utsatta området. Att fördröja och rena dagvatten är det man arbetar mot vid användandet av systemet. På 1950-talet så använde man sig av system då man hade kombinerade ledningar för både spillvatten och dagvatten.
Nuförtiden så bygger man med separata spill- och dagvattensystem. Detta gör att reningsverken blir mindre belastade då endast spillvattnet omhändertas och mindre resurser går åt att rena vattnet. Då dagvattnet ofta leds ut i gemensam recipient med flera dagvattensystem och vidare till kommunala vattendrag så ställs det krav att dagvattnet renas innan det släpps vidare från det bebyggda området. I området i Gunsta har man utnyttjat markens infiltration så mycket som möjligt. Tak och parkeringars avvattning leds direkt ut i mjuka ytor som har en god förmåga att infiltrera vatten. Ofta så bygger man på områden av åker och skogsmark med god förmåga att infiltrera vatten. Att kunna använda sig av den befintliga marken på ett område är något man borde sträva efter vid nybyggnad. Att kunna bevara skog och mark så mycket som möjligt för att skapa grönare samhällen.
Viktigt att tänka på vid användningen av LOD är att höjdsättningen på
bebyggelsen är tillfredsställt. Hela systemet är uppbyggt så att höjdskillnader ska kunna föra vattnet vidare mot en uppsamlingspunkt. Att byggnader, parkeringar och grönytor har en sådan höjdsättning att asfalten kan föra vattnet vidare till gräsmattorna eller att husgrunden ligger så högt så att vattnet rinner bort från huskropparna är helt avgörande för att systemet ska fungera. Det kan tänkas vara svårt att hantera denna höjdsättning vid vissa områden och skulle kunna ställa till större problem vid en projektering. Därför är viktigt att tidigt planera och välja ett område med hänsyn till dess förmåga att kunna hantera dagvattnet lokalt.
Ett system där man fördröjer dagvattnet i makadamfyllda magasin är något som bör användas i flera olika typer av dagvattensystem. Samtidigt som det fördröjer avrinningen av vatten så får man även ett tillfälle att låta föroreningar i vattnet sedimentera. Dagvattnet renas i magasinet vilket gör att vattnet senare kan skickas vidare till en gemensam recipient för flera dagvattensystem.
54 5.2. Dimensionering
Vid dimensioneringen av systemet så skulle dimensioneringen av håltagningen mellan magasin och brunn undersökas samtidigt som magasinvolymen skulle beräknas. För att begränsa undersökningen så valde vi en specifik brunn på
området för dimensionering. Brunnen låg i det nordliga hörnet på området och den valdes för det omkringliggande området höll sig närmast till de ställda kravet att områdets areor skulle vara i de närmaste rektangulära. Detta för att rationella metoden skulle ge ett så korrekt svar som möjligt. Dimensionerande
dagvattenflödet beräknades till magasinet och brunnen. Med hjälp av det flödet kunde en håltagning mellan brunn och magasin dimensioneras. Då vi beräknade håltagningar så användes olika konstanter beroende på utloppsformen på
håltagningen, se figur 2.21.
Den håltagning som hade högst genomflöde var den håltagning som var en enkel håltagning i brunnens vägg med rundade kanter. Denna dimension ger den minsta storleken på den dimensionerande håltagningen (4,7 cm). Den håltagning som hade lägst genomflöde var den håltagning med ett utstickande rör mot
vattenvolymen. Denna dimension ger den största dimensionerade håltagningen (6,5 cm).
Det vi kan konstatera efter detta är att utformningen på håltagningen har en stor betydelse för hur stort hålet blir. Hela 1/4 skiljer storleken på de ovan nämnda håltagningar. Detta är viktigt att tänka på vid planeringsskedet av dagvattenbrunn och magasin. Att val av utformning på håltagningen har stor betydelse för hur stor håltagningen blir. Magasinets volym beräknas till 8 m3 och är den volym av makadam som behövs på området för att önskad avtappning ska gälla. 8 m3 som kan gömmas under jord och staplas på varandra vilket gör magasinet mindre platskrävande.
Problem med dimensioneringen av håltagningen kan troligtvis uppstå i framtiden.
Beräkningsmetoden tar ingen hänsyn till att intilliggande volym utgörs av
makadam och inte av fylld damm av vatten. Detta bör undersökas till kommande
makadam och inte av fylld damm av vatten. Detta bör undersökas till kommande